Una bengala o bengala señuelo es una contramedida aérea infrarroja utilizada por una aeronave para contrarrestar un misil tierra-aire o un misil aire-aire guiado por infrarrojos ("buscador de calor") . Las bengalas suelen estar compuestas por una composición pirotécnica a base de magnesio u otro metal de combustión intensa, con una temperatura de combustión igual o superior a la del escape del motor. El objetivo es hacer que el misil guiado por infrarrojos busque la señal de calor de la bengala en lugar de los motores de la aeronave.
A diferencia de los misiles guiados por radar , los misiles guiados por infrarrojos son muy difíciles de encontrar cuando se aproximan a las aeronaves. No emiten señales de radar detectables y generalmente se disparan desde atrás, directamente hacia los motores. En la mayoría de los casos, los pilotos tienen que confiar en sus compañeros de ala para detectar la estela de humo del misil y alertar sobre el lanzamiento. Dado que los misiles guiados por infrarrojos tienen un alcance más corto que sus homólogos guiados por radar, un buen conocimiento de la situación en cuanto a la altitud y las amenazas potenciales sigue siendo una defensa eficaz. Los sistemas electroópticos más avanzados pueden detectar lanzamientos de misiles automáticamente a partir de las emisiones térmicas distintivas del motor del cohete de un misil.
Una vez que se detecta la presencia de un misil IR "activo", el avión lanza bengalas para intentar engañarlo . Algunos sistemas son automáticos, mientras que otros requieren el lanzamiento manual de las bengalas. El avión se desvía entonces en un ángulo agudo de la bengala (y de la trayectoria terminal del misil) y reduce la potencia del motor para intentar enfriar la señal térmica. Lo ideal es que el cabezal buscador del misil se confunda con este cambio de temperatura y la ráfaga de nuevas señales térmicas, y comience a seguir una de las bengalas en lugar de a la aeronave.
Los misiles guiados por infrarrojos más modernos tienen sofisticados componentes electrónicos de a bordo y sensores electroópticos secundarios que ayudan a distinguir entre bengalas y objetivos, lo que reduce la eficacia de las bengalas como contramedida reactiva. Un procedimiento más nuevo consiste en desplegar bengalas de forma preventiva antes del lanzamiento de un misil, lo que distorsiona la imagen esperada del objetivo en caso de que se dispare uno. Este "despliegue previo" aumenta las posibilidades de que el misil siga a las bengalas o al cielo abierto en el medio, en lugar de ser parte del defensor real.
El 18 de junio de 2017, después de que un AIM-9X no rastreara con éxito un Su-22 Fitter de la Fuerza Aérea Siria que tenía como objetivo , el teniente comandante de la Marina de los EE. UU. Michael "Mob" Tremel, que volaba un F/A-18E Super Hornet, utilizó un AAM AMRAAM para destruir con éxito el avión enemigo. [1] Existe una teoría de que el Sidewinder se prueba contra bengalas estadounidenses y no soviéticas/rusas. El Sidewinder está acostumbrado a rechazar bengalas estadounidenses pero no soviéticas/rusas. Surgieron problemas similares a partir de las pruebas del modelo AIM-9P. El misil ignoraría las bengalas estadounidenses pero atacaría las soviéticas debido a que estas bengalas tienen "diferentes tiempos de combustión, intensidad y separación". [2] [3]
Las bengalas arden a miles de grados Celsius, una temperatura mucho más alta que la del escape de un motor a reacción. Los misiles infrarrojos buscan la llama más caliente, creyendo que se trata de un avión en postcombustión o del comienzo de la fuente de escape del motor.
Mientras que los buscadores infrarrojos más modernos tienden a tener una sensibilidad espectral adaptada para que coincida más estrechamente con las emisiones de los aviones y rechace otras fuentes (las llamadas CCM, o contra-contramedidas ), las bengalas señuelo modernizadas tienen su espectro de emisión optimizado para que coincida también con la radiación del avión (principalmente sus motores y el escape del motor). Además de la discriminación espectral, las CCM pueden incluir discriminación de trayectoria y detección del tamaño de la fuente de radiación.
La última generación del FIM-92 Stinger utiliza un cabezal buscador dual IR y UV , que permite una solución de seguimiento redundante, anulando efectivamente la efectividad de las bengalas de señuelo modernas (según el Departamento de Defensa de los EE. UU. ). Si bien la investigación y el desarrollo en tecnología de bengalas ha producido una firma IR en la misma longitud de onda que el escape caliente del motor, las bengalas modernas aún producen una firma UV notablemente (e inmutablemente) diferente a la de un motor de avión que quema queroseno como combustible para aviones.
Para la carga generadora de infrarrojos, son posibles dos enfoques: pirotécnico y pirofórico , ya que las bengalas señuelo IR almacenadas a partir de fuentes de energía química contienen composiciones pirotécnicas , sustancias pirofóricas líquidas o sólidas o sustancias líquidas o sólidas altamente inflamables . [4]
Al encenderse la bengala señuelo, se inicia una reacción fuertemente exotérmica, que libera energía infrarroja y humo y llamas visibles; la emisión depende de la naturaleza química de la carga útil utilizada.
Existe una amplia variedad de calibres y formas disponibles para las bengalas señuelo aéreas. Debido a las restricciones de volumen de almacenamiento a bordo de las plataformas, muchas aeronaves de origen estadounidense utilizan cartuchos de bengalas señuelo cuadrados. Sin embargo, también se encuentran disponibles cartuchos cilíndricos a bordo de aeronaves estadounidenses, como el MJU 23/B en el B-1 Lancer o el MJU-8A/B en el F/A-18 Hornet ; sin embargo, estos se utilizan principalmente a bordo de aeronaves francesas y de origen ruso (por ejemplo, el PPI-26 IW en el MiG 29 ).
Calibres cuadrados y bengalas señuelo típicas:
Calibres cilíndricos y bengalas señuelo típicas:
Las bengalas pirotécnicas utilizan una mezcla de combustible y oxidante de combustión lenta que genera un calor intenso. Las mezclas similares a la termita (por ejemplo, magnesio/teflón/vitón [MTV]) son comunes. Otras combinaciones incluyen perclorato de amonio / antraceno /magnesio, o pueden estar basadas en fósforo rojo .
Para ajustar las características de emisión de modo que coincidan más con el espectro de los motores a reacción, se utilizan cargas basadas en propulsores de doble base . Estas composiciones pueden evitar el contenido de metal y lograr una combustión más limpia sin la estela de humo prominente.
Ciertas composiciones pirotécnicas, por ejemplo MTV, producen una gran emisión de llamas tras la combustión y producen una firma dependiente de la temperatura y pueden entenderse como cuerpos grises de alta emisividad ( ~0,95). Estas cargas útiles se denominan cargas útiles de cuerpo negro . Otras cargas útiles, como los pellets de perclorato de hierro/potasio, solo producen una baja emisión de llama pero también muestran una firma dependiente de la temperatura. [5] Sin embargo, la temperatura de combustión más baja en comparación con MTV da como resultado una menor cantidad de energía liberada en el rango de IR de longitud de onda corta. Otras cargas útiles de cuerpo negro incluyen perclorato de amonio/antraceno/magnesio y aglutinante de polibutadieno con terminación hidroxilo ( HTPB ). [6]
Otras cargas útiles proporcionan grandes cantidades de dióxido de carbono caliente durante la combustión y, por lo tanto, proporcionan una emisión selectiva independiente de la temperatura en el rango de longitud de onda entre 3 y 5 μm. Las cargas útiles pirotécnicas típicas de este tipo se parecen a composiciones silbantes y a menudo están hechas de perclorato de potasio y combustibles orgánicos pobres en hidrógeno. [7] Otras cargas útiles equilibradas espectralmente están hechas de manera similar a los propulsores de doble base y contienen nitrocelulosa (NC) y otros ésteres de ácido nítrico [8] o compuestos nitro como oxidantes, como hexanitroetano y compuestos nitro y nitraminas como combustibles de alta energía. [9]
Las bengalas pirofóricas funcionan según el principio de expulsar un material pirofórico especial de un cartucho hermético, generalmente utilizando un generador de gas (por ejemplo, una pequeña carga pirotécnica o gas presurizado). El material se enciende automáticamente en contacto con el aire. Los materiales pueden ser sólidos, por ejemplo, plaquetas de hierro recubiertas de aluminio ultrafino , o líquidos, a menudo compuestos organometálicos ; por ejemplo, compuestos de alquil aluminio (por ejemplo, trietilaluminio ). Las bengalas pirofóricas pueden tener una eficacia reducida a grandes altitudes, debido a la menor temperatura del aire y la menor disponibilidad de oxígeno; sin embargo, el oxígeno puede co-expulsarse con el combustible pirofórico. [10]
La ventaja del alquil aluminio y de compuestos similares es el alto contenido de carbono e hidrógeno, lo que da lugar a líneas de emisión brillantes similares a la firma espectral del combustible para aviones en combustión. El contenido controlado de productos de combustión sólidos, que generan una radiación de cuerpo negro continua , permite una mayor adaptación de las características de emisión a las emisiones infrarrojas netas del escape del combustible y de los componentes calientes del motor.
Las llamas de los combustibles pirofóricos también pueden alcanzar un tamaño de varios metros, en comparación con las llamas de menos de un metro de las bengalas MTV. La trayectoria también puede verse influida por la adaptación de las propiedades aerodinámicas de los contenedores expulsados. [11]
Estas cargas útiles contienen fósforo rojo como relleno energético. El fósforo rojo se mezcla con aglutinantes orgánicos para dar lugar a pastas que se pueden aplicar con brocha sobre plaquetas delgadas de poliimida . La combustión de esas plaquetas produce una firma dependiente de la temperatura. Los aditivos endergónicos, como sílice altamente dispersa o haluros alcalinos, pueden reducir aún más la temperatura de combustión. [12]
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